一种用于对除尘器的滤纸进行测试的测试装置及方法

1.本发明涉及一种除尘器，具体为一种用于对除尘器的滤纸进行测试的测试装置及方法。


背景技术：

2.随着现代工业规模的发展、排放标准的日益提高，要求除尘器的处理量提高的同时，也要求其过滤效率提高、设备运行阻力减小、研发周期缩短、制造成本降低、使用寿命延长。然而现有的研究当中关于卧式滤筒除尘器中的核心部件(即滤纸)的研究比较匮乏。从对袋式除尘器的各方面研究分析，除尘器内脉冲喷吹系统的设计及喷吹参数选取对滤袋清灰性能、使用寿命等都有很大影响。滤纸作为滤筒集尘器中的核心元件，研究滤纸两侧的压力损失和除尘效率以及滤纸两侧的压力峰值分布随杂质颗粒累积的变化规律，对延长滤纸使用寿命，避免因压力分布不均而滤纸提前失效都具有极大的研究意义。
3.然而目前并没有一种用于对滤纸进行测试的实验装置及测试方法。


技术实现要素：

4.本发明为了克服现有技术存在的不足，提供了一种用于对除尘器的滤纸进行测试的测试装置，所述测试装置可以模拟除尘器的工作环境，从而实现对滤料(例如滤纸)的性能进行测试，为后期实际应用提供参考依据。
5.本发明的第二个目的在于提供一种用于对除尘器的滤纸进行测试的测试方法。
6.本发明解决上述技术问题的技术方案是：
7.一种用于对除尘器的滤纸进行测试的测试装置，包括支架、设置在支架上且依次连通的前端进风管道、后端进风管道以及风机软管和控制装置，其中，所述前端进风管道和所述后端进风管道之间设置有滤纸装夹装置，所述后端进风管道与所述风机软管之间设置有粉尘收集装置，所述风机软管的末端设置有抽风机；其中，所述滤纸装夹装置用于对不同类型的滤纸以不同角度进行装夹；所述粉尘收集装置用于对实验产生的粉尘进行收集；
8.所述控制装置包括设置在所述前端进风管道和所述后端进风管道上的传感器组件和控制模块，所述传感器组件包括但不限于温度传感器、压力传感器、风速传感器、粉尘浓度检测仪和湿度传感器；所述控制模块用于控制所述抽风机的工作频率、以及用于对所述传感器组件检测到的数据信息进行处理分析，得到不同工作频率下滤纸两侧的压差,流量,温度,湿度随时间的变化规律和滤纸上的破损情况及破损变化规律。
9.优选的，所述前端进风管道在其进风口处设置有可随时拆卸的进风口封闭板。
10.优选的，所述前端进风管道上设置有手动送粉口和自动送料管，其中，所述手动送粉口上设置有手动送粉盖板，所述自动送料管与水平进风方向成30
°
角。
11.优选的，所述前端进风管道在所述自动送料管附近设置有电阻丝固定孔，所述电阻丝固定孔上安装有发热电阻丝。
12.优选的，所述滤纸装夹装置包括两组法兰，其中一组法兰安装在后端进风管道上，
另一组法兰安装在前端进风管道上；两组法兰之间通过可拆卸结构连接；所述滤纸安装在两组法兰之间。
13.优选的，两组法兰与所述滤纸的接触面与竖直面的夹角范围在0度-90度之间。
14.优选的，所述粉尘收集装置包括在箱体、设置在箱体内的沉降风扇、过滤网和抽屉式收集盒，其中，所述箱体的中部两侧分别与所述后端进风管道和所述风机软管连通；所述沉降风扇设置在所述箱体上端，且位于所述后端进风管道和所述风机软管的上方；所述抽屉式收集盒位于所述箱体下端，且位于所述后端进风管道和所述风机软管的下方；所述过滤网设置在所述后端进风管道的出口和所述风机软管的进口之间。
15.优选的，所述过滤网为两层，分别为第一层过滤网和第二层过滤网，其中，所述第一层过滤网倾斜设置，所述第二层过滤网则水平设置在所述第一层过滤网的下侧。
16.一种用于对除尘器的滤纸进行测试的测试方法，包括以下步骤：
17.(1)、将待检测的滤纸装入到滤纸装夹装置中，同时调整好滤纸与竖直面的角度；
18.(2)、将粉尘装入送粉机中，将送粉机的出料管与前端进风管道中的自动送料管连接；
19.(3)、调节好实验所需的温度和湿度在预定范围内，然后启动抽风机，且同时打开前端进风管道的进风口处的进风口封闭板；
20.(4)、通过控制模块调节抽风机的工作频率，在设定的测试时间内，通过传感器组件检测前端进风管道和后端进风管道之间的压差,流量,温度,湿度数据，并通过数据采集仪分析不同频率下滤纸两侧的压差,流量,温度,湿度随时间的变化规律，同时分析滤纸上的破损情况及变化规律。
21.优选的，在步骤(4)中，采用同样的测试时间，分别更换倾角为0
°
、5
°
、10
°
、15
°
、20
°
的法兰进行测试。
22.本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
23.1、本发明的用于对除尘器的滤纸进行测试的测试装置简化了除尘器的工作流程，近似地模拟大型除尘器在实际工况下滤纸的过滤性能情况，为除尘器的设计,选型,结构优化提供了一种新的思路。
24.2、本发明的用于对除尘器的滤纸进行测试的测试装置以无纺布过滤材料为研究对象，从减少滤料压力损失，提高过滤效率的角度出发。通过此套测试装置,可获得在不同参数条件下滤料(例如滤纸)的压力损失和过滤效率的变化规律。该实验规律真实可靠，能近似地预测滤料的使用寿命。后期对延长滤料的使用寿命，避免因压力分布不均而使得滤料提前失效都具有极大的意义。该实验过程为企业日后优化集尘器的性能提供指导，产生的理论结果和实验数据也可以为其它研究者提供参考。
25.3、本发明的用于对除尘器的滤纸进行测试的测试装置测试的内容对延长滤料使用寿命，避免因压力分布不均而导致滤料提前失效都具有极大的研究意义。测试结果将直接应用于生产中，产生实际的效益。测试过程为企业日后优化集尘器的性能提供指导，产生的理论结果和实验数据也可以为其它研究者提供参考，在一定程度上促进了工业除尘行业的发展。
附图说明
26.图1和图2为本发明的用于对除尘器的滤纸进行测试的测试装置的结构示意图，其中，图1为立体结构示意图，图2为主视图。
27.图3和图4为第一层过滤网和第二层过滤网的结构示意图，其中，图3为立体结构示意图，图4为主视图。
28.图5为滤纸装夹装置的结构简图(倾角为0
°
)。
29.图6-图10分别为倾角为0
°
、5
°
、10
°
、15
°
、20
°
的法兰的立体结构示意图。
30.图11为支架的立体结构示意图。
具体实施方式
31.下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
32.参见图1-图11，本发明的用于对除尘器的滤纸进行测试的测试装置包括支架1、设置在支架1上且依次连通的前端进风管道6、后端进风管道8以及风机软管12和控制装置，其中，所述支架1为铝合金框架；所述前端进风管道6和所述后端进风管道8之间设置有滤纸装夹装置7，所述后端进风管道8与所述风机软管12之间设置有粉尘收集装置，所述风机软管12的末端设置有抽风机13；其中，所述滤纸装夹装置7用于对不同类型的滤纸16以不同角度进行装夹；所述粉尘收集装置用于对实验产生的粉尘进行收集，防止过量粉尘进入抽风机13，影响本发明的测试装置的正常使用。
33.参见图1-图11，所述控制装置包括设置在所述前端进风管道6和所述后端进风管道8上的传感器组件和控制模块，所述传感器组件包括但不限于温度传感器、压力传感器、风速传感器、粉尘浓度检测仪和湿度传感器；所述控制模块用于控制所述抽风机13的工作频率、以及用于对所述传感器组件检测到的数据信息进行处理分析，得到不同工作频率下滤纸16两侧的压差,流量,温度,湿度随时间的变化规律和滤纸16上的破损情况及破损变化规律。
34.在本实施例中，前端进风管道6和后端进风管道8上设置有各类传感器接口(温度、压力、风速、浓度、湿度)，以方便各类传感器的安装，以便进行过滤后的实验数据的实时采集；另外，所述前端进风管道6在所述自动送料管4附近设置有电阻丝固定孔3，所述电阻丝固定孔3上安装有发热电阻丝；通过采用上述结构，有助于近似地模拟大型除尘器在实际工况下的运行情况，获得的实验数据更具有科学依据。
35.参见图1-图11，所述前端进风管道6在其进风口处设置有进风口封闭板1。
36.参见图1-图11，所述前端进风管道6上设置有手动送粉口和自动送料管4，其中，所述手动送粉口上设置有手动送粉盖板5，所述自动送料管4的轴线方向与所述前端进风管道6的轴线方向呈30
°
夹角，即所述自动送料管4与水平进风方向成30
°
角；这样不仅有利于减小三通管结构中受到的局部阻力，使支管和干管内的流速尽量保持相等；而且采用自动送粉和手动送粉搭配使用的方式，可以保证粉尘的正常进料。
37.参见图1-图11，所述滤纸装夹装置7包括两组法兰，其中一组法兰安装在后端进风管道8上，另一组法兰安装在前端进风管道6上；两组法兰之间通过可拆卸结构(例如螺栓连接)连接；所述滤纸16安装在两组法兰之间；两组法兰与所述滤纸16的接触面与竖直面的夹
角(即下文所说的“倾角”)范围在0度-90度之间；通过设计多组不同倾角(本实施例中设置为5组，倾角分别为0
°
、5
°
、10
°
、15
°
、20
°
)的法兰，其中，在对不同滤纸16进行夹持的过程中，需采用块状密封圈进行密封。采用上述结构，可以将滤纸16的实际工况进行简化，方便模拟滤纸16在不同褶角下的过滤情况。另外，采用不同角度的法兰盘进行测试，有利于滤纸16的快速拆卸以及更换不同型号的滤纸16，同时也解决了滤纸装夹装置7的密封问题。
38.参见图1-图11，所述粉尘收集装置包括在箱体10、设置在箱体10内的沉降风扇9、过滤网和抽屉式收集盒11，其中，所述箱体10的中部两侧分别与所述后端进风管道8和所述风机软管12连通；所述沉降风扇9设置在所述箱体10上端，且位于所述后端进风管道8和所述风机软管12的上方；所述抽屉式收集盒11位于所述箱体10下端，且位于所述后端进风管道8和所述风机软管12的下方；所述过滤网设置在所述后端进风管道8的出口和所述风机软管12的进口之间。采用上述结构，一方面，箱体10上部的沉降风扇9可对实验产生的粉尘混合物进行分离，方便其快速沉降，另一方面，粉尘通过箱体10进入下部的抽屉式收集盒11中，而采用抽屉式收集盒11可以方便对实验粉尘的收集与快速清理，有利于保护了实验环境。
39.参见图1-图11，所述过滤网为两层，分别为第一层过滤网14和第二层过滤网15，其中，所述第一层过滤网14倾斜设置，所述第二层过滤网15则水平设置在所述第一层过滤网14的下侧。其中，双层过滤网中的过滤孔可根据粉尘孔隙率进行实际开孔，易分离粉尘
40.参见图1-图11，本发明的用于对除尘器的滤纸进行测试的测试装置的工作原理是；
41.首先，保证各类传感器、抽风机13和沉降风扇9处于正常工作状态，选取某型号的粉尘装入送粉机，并将送粉机的出料管与前端进风管道6中的自动送料管4连接；调整实验温度和实验湿度保证在正常范围内。
42.接着，选择倾角为0
°
的法兰，并夹持选定型号的滤纸16。然后启动抽风机13后，调节其在某一工作频率下工作。此时，通过抽风机13的负压作用，粉尘通过前端进风管道6的自动送料管4送入前端进风管道6中，使其与管道内的空气混合后向前流动。经过滤纸16过滤后，余下的粉尘混合物通过后端进风管道8进入粉尘收集装置中。当粉尘混合物经过第一层过滤网14后，部分粉尘将被过滤，随后在沉降风扇9的作用下，空气的流向受到改变。粉尘混合物经过第二层过滤网15后，部分粉尘沉淀至箱体10下端的抽屉式收集盒11中；经过两层过滤后，剩余的粉尘再经过抽风机13排出。
43.在上述过程中，在设定的测试时间内，通过数据采集仪分析不同频率下滤纸16两侧的压差,流量,温度,湿度随时间的变化规律。同时取用同样的测试时间，将法兰分别更换至5
°
、10
°
、15
°
、20
°
。重复上述的实验步骤，并分析滤纸16上的破损情况及其变化规律。经过滤纸16过滤后有空气和粉尘混合物通过两次过滤网后会进入抽屉式收集盒11中堆积。当收集到一定容量后，拉出抽屉式收集盒11，清理粉尘。
44.参见图1-图11，本发明的用于对除尘器的滤纸进行测试的测试方法，包括以下步骤：
45.(1)、将待检测的滤纸16装入到滤纸装夹装置7中，同时调整好滤纸16与竖直面的角度；
46.(2)、将粉尘装入送粉机中，将送粉机的出料管与前端进风管道6中的自动送料管4
连接；
47.(3)、调节好实验所需的温度和湿度预定范围内，然后启动抽风机13，且同时打开前端进风管道6的进风口处的进风口封闭板；
48.(4)、通过控制模块调节抽风机13的工作频率，在设定的测试时间内，通过传感器组件检测前端进风管道6和后端进风管道8之间的压差,流量,温度,湿度数据，并通过数据采集仪分析不同频率下滤纸16两侧的压差,流量,温度,湿度随时间的变化规律，同时分析滤纸16上的破损情况及变化规律。
49.参见图1-图11，在步骤(4)中，采用同样的测试时间，分别更换倾角为0
°
、5
°
、10
°
、15
°
、20
°
的法兰进行测试。
50.上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。